Цивилизация
Физики и медики разработали «клей», который по свойствам и составу имитирует природную ткань зуба. Один из главных его компонентов ученые получили из яичной скорлупы. Благодаря ему новый «клей» более прочно, чем любые другие, прикрепляет пломбы к собственным зубам пациента и тем самым увеличивает срок их службы. Кроме того, технология позволит индивидуально для каждого человека подбирать наиболее совместимые материалы для восстановления зубов. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
В современной стоматологии для восстановления поврежденных участков зубов врачи используют искусственные материалы, так называемые стоматологические композиты: именно они составляют основу обычных зубных пломб. Композиты, а также своего рода «клей», который закрепляет пломбу, по свойствам и химическому составу сильно отличаются от природной зубной ткани — дентина (твердая ткань зуба, составляющая его основную часть, — толщина дентина составляет от 2 до 6 мм. Он состоит в основном из гидроксиапатита (70%), органического материала (20%) и воды (10%), а также пронизан дентинными канальцами и коллагеновыми волокнами). Из-за этого пломбы довольно плохо соединяются с человеческим зубом, что иногда приводит к их выпадению.
Исследовательская группа из Воронежского государственного университета, Воронежского государственного медицинского университета имени Н. Н. Бурденко (Воронеж), совместно с коллегами, работающими на Австралийском синхротроне (Клейтон), разработала новый «клей», который по химическому составу и структуре очень похож на зубы человека. За основу ученые взяли искусственный полимерный материал, который широко используется в медицине, и добавили к нему карбонат-замещенный гидроксиапатит, полученный из яичной скорлупы. Природный гидроксиапатит содержится в различных твердых тканях — зубах, костях, скорлупе яиц, — поэтому «клей» на его основе хорошо имитирует структуру и свойства дентина.
Чтобы проверить эффективность разработки, ученые поставили пломбы на настоящие зубы, которые были ранее удалены врачами по медицинским показаниям. Часть пломб они закрепили с помощью нового «клея», а часть — с помощью коммерческого стоматологического. Затем исследователи сделали тонкие срезы зубов и с использованием инфракрасного излучения проанализировали их структуру. Оказалось, что благодаря высокому сходству с природной тканью зуба разработанный учеными «клей» образовывал устойчивые связи с дентином и надежнее закреплял искусственный материал пломбы.
«Благодаря такому подходу мы сможем подбирать «клей», очень близкий по свойствам и химическому составу к зубам конкретного пациента. В дальнейшем наша исследовательская группа надеется создать не просто слой, а целую ткань, которая позволит замещать поврежденные части зуба не искусственными пломбами, а материалом, максимально подобным природному», — рассказывает руководитель гранта РНФ Павел Середин, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики твердого тела и наноструктур ВГУ.
